[发明专利]一种油页岩干馏半焦回转炉的半焦循环复合加热工艺

说明书

技术领域

本发明涉及油页岩回转式干馏炉的热能利用工艺，尤其是一种油页岩干馏半焦回转炉的半焦循环复合加热工艺。

背景技术

我国开采的油页岩大多采用低温干馏法制取页岩油。油页岩低温干馏是指在隔绝空气条件下加热至500℃，使油页岩中有机质受热分解的反应过程。低温干馏的加热方式按热载体分为气体热载体和固体热载体两种，我国传统的低温干馏工艺均采用以抚顺式干馏炉为代表的气体热载体法，而固体热载体干馏工艺大多停留在研发阶段，当前多以引进爱沙尼亚Galoter(葛洛特)干馏炉和澳大利亚ATP(Alberta-Taciuk Processor)干馏炉为主。

抚顺式干馏炉的气体热载体法为垂直通道固定床间接加热。该方法结构简单，易投产，缺点是立式颗粒床层内细粉会堵塞空隙，影响热传导，故只适用于处理10mm以上的块状页岩，且单炉处理能力低(抚顺式干馏炉处理油页岩100吨/天)。干馏产生的半焦含有一定的固定碳，未得到充分利用，热效率低导致出油率不高，此外抚顺干馏工艺排渣处采用水密封，污染排放严重。

回转式干馏炉的固体热载体法具有入料粒度小、颗粒适应性强(能处理小于10mm粒径油页岩)、干馏充分、收油率高、单炉处理量大等优点，是我国油页岩干馏技术的工业化生产的方向。回转干馏法虽优势巨大，但仍有许多问题等待解决，例如，现有回转干馏炉需要在窑外单独设置半焦燃烧炉制取高温油页岩尾渣颗粒作为热载体，或者设置瓦斯燃料炉加热作为热载体的瓷球，运行设备庞大，系统单元多而复杂，投资大，维修困难，鉴于上述原因，现提出一种油页岩干馏半焦回转炉的半焦循环复合加热工艺。

发明内容

本发明的目的是为了解决以下三个问题：气体热载体法中立式颗粒床层内细粉堵塞空隙的问题，导致抚顺炉只适用于处理10mm以上的块状页岩；干馏产生的半焦含有一定的固定碳，未得到充分利用，导致热效率低且出油率不高；现有回转干馏炉需要在窑外单独设置半焦燃烧炉制取高温油页岩尾渣颗粒作为热载体，或者设置瓦斯燃料炉加热作为热载体的瓷球，热损失大，且运行设备庞大，系统单元多而复杂，投资大，维修困难。通过合理的设计，提供一种油页岩干馏半焦回转炉的半焦循环复合加热工艺，本发明所述回转式干馏炉分为内筒和外筒两部分，内筒用于油页岩馏分受热馏出，外筒设有抄板，主要作用为燃烧半焦制取高温油页岩尾渣颗粒，并输送油页岩尾渣颗粒至内筒中对油页岩进行直接加热，输送过程中外筒中的油页岩尾渣颗粒通过内筒壁对油页岩进行间接加热。本发明半焦燃烧制取固体热载体高温油页岩尾渣颗粒，并实现油页岩尾渣颗粒由干馏炉外筒的低端向高端的输送工艺，该工艺既能充分利用半焦燃烧热，又充分利用了高温油页岩尾渣颗粒输送中的热损失，具有热效率高，投资小，节能降耗的特点。

本发明为了实现上述目的，采用如下技术方案：一种油页岩干馏半焦回转炉的半焦循环复合加热工艺，所述的油页岩干馏半焦回转炉，是由回转式干馏炉外筒、抄板、干馏炉支撑装置、干馏炉底座、内筒、半焦燃烧器、内筒向外筒出料管、分料阀、外筒向内筒进料管、下料口、油页岩进料口、高温油气出口、进料口、间接加热装置、半焦燃烧室构成；水平地面上设置角度为3°～4°斜坡的干馏炉底座，干馏炉底座上方设置回转式干馏炉外筒，回转式干馏炉外筒两端与干馏炉底座之间分别设置至少两个干馏炉支撑装置；回转式干馏炉外筒中设置内筒，内筒高位端的筒体与回转式干馏炉外筒设置为向外出头的筒体，内筒的高端口中部设置油页岩进料口；内筒低位端的筒体与回转式干馏炉外筒内设置，内筒的低端口中部设置高温油气出口；

回转式干馏炉外筒设置为两段，回转式干馏炉外筒的两段分别设置为间接加热段、复合加热段；间接加热段热源为外供燃气，复合加热段热源为半焦燃烧产物高温油页岩尾渣颗粒；回转式干馏炉外筒的间接加热段与内筒之间设置为间接燃烧室，间接燃烧室中设置间接加热装置；回转式干馏炉外筒的复合加热段低端设置半焦燃烧室，半焦燃烧室中部预留出口，出口中设置高温油气出口；半焦燃烧室一侧预留燃烧口，燃烧口中设置半焦燃烧器；回转式干馏炉的内筒设置为转动体，回转式干馏炉外筒的间接加热段设置为固定体，复合加热段与内筒设置为同步转动体；

回转式干馏炉外筒的复合加热段中的外筒壁上均布设置至少三组抄板，每一组抄板设置至少两块抄板，抄板与回转式干馏炉外筒的斜坡相反设置5°～10°的夹角，每一组抄板与相邻每一组抄板的端部之间交错设置阶梯型；

回转式干馏炉外筒的复合加热段的高位端筒壁的一侧抄板之间设置分料阀，内筒高位端的筒壁一侧设置预留进料口，内筒的进料口与分料阀之间设置外筒向内筒进料管；